当我们眺望夜空的时候,有些星星会不间断地闪烁,而另一种却不会。
闪烁的是太阳系外的天体,而不闪烁的是太阳系内的天体。
在这些闪烁的太阳系内天体里,能看到一个蓝色的极小光点,在夏季的凌晨时分从东方的地平线升起。
这颗深蓝色的星球在早些年带给了人们许多神秘感,香港的科幻作家在其经典科幻作品《卫斯理系列》中就描述了一个科学家复现了一种存在海王星上剧毒毒蜂试图消灭地球的故事。
神秘的海王星多数人都对其知之甚少,今天我们就来了解一下这个太阳系中最远的天体。
海王星的发现
发现海王星之前,人类发现太阳系内行星的方法都是通过“目视”,也就是光学望远镜。
1781年,在英国天文学家威廉·赫歇尔发现天王星之后,科学家们根据牛顿的引力理论计算天王星的轨道,发现计算的结果和实际观测不相符,这就产生了疑问:
是牛顿的力学公式出了问题,不适用于太远的天体吗?还是有其他的物体在干扰?
为了解决这个疑问,1841年,英国年轻的数学家亚当斯在看到当时格林尼治天文台关于天王星轨道与计算不符的报告时,尝试通过计算来寻找这个未知的行星。
1年后,亚当斯的计算完成,一份关于“未知行星”轨道、质量与位置的计算手稿被格林尼治天文台收到,在得到这个份手稿数据后的天文台,马上发送到了欧洲各地的观测所,开始进行证实。
与此同时,柏林的天文台也收到了法国天文教室教师勒维耶的“未知行星”推算数据,根据这两份数据,欧洲各地开始观测。
当天晚上,柏林天文台的学生达赫斯特根据两份数据真的在预测位置附近找到了一颗亮度为8等的星星(视星等,在地球上观测的亮度指标,数字小的天体在地球上看亮度越大, 数字越大看上去亮度越小),就这样这颗“纸上预言”的行星被发现。
在海王星被发现后,最初的名字是“天王星外的行星”,在一番争论过后,以新发现行星名称沿用神话众神为名的规则,用以罗马神话中的海神“涅普顿(neptune)”的名字来命名这个浅蓝色的新行星,在中文中的译名为——海王星。
遥远的海王星
海王星是太阳系行星中距离最远的行星,距离太阳45亿公里,体积在太阳系内排名第四(小于木星、土星、天王星),质量排行第三(小于木星、天王星),直径大概49500公里,是地球的3.9倍,由于距离较远,海王星绕行太阳一周的时间需要165年。
最初发现海王星的时候,受限于科技水平,无法了解这个行星的组成、状态,甚至清晰的照片都没有,直到近代旅行者二号掠过海王星后,给天文学家发回了大量清晰的照片和数据,使我们对海王星的了解再也不像雾里看花那样朦朦胧胧。
海王星与土星、天王星一样,拥有两条“光环”,在光环的内部也有两个宽度10公里左右的模糊光环,呈现为黑色,在现有的发现下,其拥有13颗卫星。
海王星的本体是一颗气态行星,其表面的蓝色是因为其大气层中的甲烷分子吸收了红光,所以呈现出了浅蓝色。
海王星的内部与木星和土星不同,木星与土星的气体都以气态存在,而海王星更多地由“冰”和“水”等液—固混合形式存在,其没有一个确定的表层(如地球和火星的地面),而是逐渐由甲烷冰和水的过渡层延伸到由水-氨构成的地幔,是太阳系内独特的一个类别。
在其内部的高压下,大量甲烷(CH4)分子中的碳原子会被抽离,并在高压下挤压成钻石,并慢慢下沉,也就是说,如果有幸进入海王星的内部,我们将会看到天空下起一场由钻石构成“雨滴”的大雨。
不过,想在海王星的内部看这场雨却有些危险,因为在海王星中拥有太阳系内最危险的风暴。
由于气态行星的不稳定及内部情况的剧烈变化,风暴是随处可见的,如木星的“大红斑”,就是太阳系内体积最大的风暴,通过小型的望远镜就能观测到。
虽然海王星的风暴在地球上很难通过肉眼用望远镜观测到,可它的危险系数比大红斑还高,这个被命名为“大黑斑”的反气旋风暴强度十分之大,可以说——
是太阳系内最强的风暴。
通常来说,衡量风暴的强度时最大风速是其关键的指标,在地球上,有记录以来最快的风速来自2015年经过美国的飓风帕特丽霞,其最高的风速达到了人类记录以来的345公里/小时,这场飓风给当地带来了巨大的破坏,所到之处一片狼藉。
地球上最大的风暴,在海王星的“大黑斑”面前可谓是“小巫见大巫”,根据测量的结果,大黑斑在海王星上移动的速度大概为2400公里/每小时,几乎是音速的两倍。
与此同时,它不仅风速快,也十分的大,宽度约12000公里,和地球的直径差不多。
由于海王星的内部的高温和表面的超低温互相作用,其表面变化也十分的迅速,不断地形成这样的大型风暴,记录在案的就包括“大黑斑”“大蓝斑”等,在这样的风速下,想在“钻石雨”中捡钻石可不是一件简单的事情。
除此之外的海王星,与其他行星并无不同,不过这个遥远的蔚蓝色天体的存在也吸引着人们不断的去研究。
结语
1989年8月,在发射的21年后旅行者二号经过海王星,由于旅行者二号利用木星产生的引力弹弓效应需要175年一次,自此之后没有任何人类探测器到达海王星附近,这也是人类唯一一个拜访了海王星的探测器,拍下了人类有史以来第一张海王星的近距离照片。
短暂的停留后,旅行者二号带携带着记载地球族群基本信息的唱片掠过海王星的卫星“海卫1”之后,任其在宇宙中自由飞行,以每年3.3天文单位的速度前进,向星际空间走去。